Como Biotransformación es un proceso en el metabolismo en el que las sustancias que no se pueden excretar se convierten en productos excretables con la ayuda de procesos químicos.
¿Qué es la biotransformación?
Durante la biotransformación, las sustancias lipofílicas se convierten en sustancias más hidrofílicas. Posteriormente, la transformación permite la eliminación.
Las reacciones que son necesarias para la biotransformación tienen lugar predominantemente en el hígado. En general, una biotransformación consta de dos fases diferentes.
Función y tarea
En el organismo humano, en el curso del metabolismo fisiológico, se acumulan repetidamente sustancias que no pueden excretarse en las heces u orina. Estas sustancias son muy a menudo lipofílicas (por ejemplo, hormonas esteroides y pigmentos biliares), es decir, no son o muy poco solubles en agua. Además, el cuerpo también absorbe sustancias extrañas o sustancias sintetizadas como medicamentos o drogas con los alimentos. Si estas sustancias se acumularan en el cuerpo, sería fatal. Por tanto, es necesario convertirlo en una forma excretable. Este proceso se conoce como biotransformación.
La biotransformación consta de dos fases diferentes: las reacciones de fase I insertan grupos funcionales en sustancias extrañas o metabolitos con la ayuda de la enzima citocromo P450 de la proteína hemo. Debido a la gran cantidad de toxinas, también hay una gran cantidad de CYP 450. Una enzima es capaz de convertir muchas sustancias. En la primera fase, las toxinas se neutralizan y luego se descomponen en pequeñas moléculas.
En la siguiente fase, estos se vuelven solubles en agua y pueden excretarse a través del aliento, la orina o la secreción del sudor. En la segunda fase, los productos intermedios o sustancias extrañas de la fase I se combinan con sustancias solubles en agua. Esto puede aumentar su solubilidad en agua. Además, los productos de reacción se desintoxican y excretan.
Después de la fase II, los procesos de transporte tienen lugar a través del sistema linfático, la circulación sanguínea y las proteínas de transporte, aunque en algunos casos no hay metabolismo. Además, se producen diversas reacciones, como la degradación de GSS6 / GSH en glucomato, cisteína o N-acetilcisteína.
El transporte de membrana se lleva a cabo con la ayuda de vehículos especiales, como las proteínas relacionadas con la resistencia a múltiples fármacos. Los productos que emergen en la fase II se denominan conjugados. Estas sustancias biológicamente activas o tóxicas no son reconocidas específicamente como tales por el organismo. Más bien, el proceso se debe a las enzimas, que tienen una especificidad de sustrato muy baja. Esto provoca reacciones en todo un grupo de sustancias.
Enfermedades y dolencias
Sin embargo, el proceso de biotransformación también conlleva riesgos. De esta manera, una sustancia inofensiva también se puede convertir en una toxina. Un ejemplo de esto sería la aflatoxina B1, que proviene del llamado Aspergillus flavus, que se encuentra en pistachos, cacahuetes o maíz mal almacenados. La molécula producida por el hongo está inicialmente inactiva y llega al hígado con los alimentos. Allí es transformado por la enzima citocromo P450 en un metabolito que tiene un efecto cancerígeno.
Si se crea un metabolito tóxico a partir de una sustancia mediante biotransformación, este proceso se denomina envenenamiento. Otro ejemplo de esto es el metanol, que generalmente no es tóxico. Sin embargo, cuando se descompone, se transforma en formaldehído o ácido fórmico.
La morfina produce lo que se conoce como morfina-6-glucurónido en el hígado, que tiene un efecto aún más fuerte que la morfina. Estos efectos de conversión también se denominan efectos de primer paso.
El proceso también afecta a la medicación. Debido al metabolismo, estos pierden su actividad y son extraídos de la sangre de la vena porta por el hígado. Sin embargo, aquí también puede producirse toxicidad, un ejemplo de lo cual sería el metabolismo del paracetamol y el alcohol. Dado que la descomposición del alcohol y algunas drogas tiene lugar a través del mismo sistema microsomal oxidante de etanol, los efectos de las drogas en combinación con el alcohol pueden potenciarse.
Los trastornos de la biotransformación ocurren en tres niveles diferentes:
- debido al aumento o disminución de la actividad de las llamadas enzimas microsomales (principalmente en la fase I)
- debido a trastornos de la excreción biliar
- debido a la disminución de la absorción de xenobióticos en las células del hígado.
El proceso de conversión de sustancias lipofílicas en sustancias hidrofílicas también se utiliza en las propias moléculas del cuerpo, como la bilirrubina o las hormonas esteroides. Esto los inactiva y posteriormente los excreta. En el caso de insuficiencia hepática crónica, sin embargo, los estrógenos no pueden inactivarse ni excretarse, lo que conduce a una acumulación en el cuerpo.
La bilirrubina se produce cuando se descomponen las porfirinas. En concentraciones más altas tiene un efecto tóxico y por lo tanto debe ser eliminado del organismo. Sin embargo, aquí pueden ocurrir trastornos del transporte, incluidos, por ejemplo, el síndrome de Gilbert-Meulengracht, el síndrome de Rotor o el síndrome de Dubin-Johnson.
Los trastornos de la biotransformación también pueden ocurrir en bebés prematuros o recién nacidos. La capacidad de glucuronidación del hígado aún no está lo suficientemente desarrollada, por lo que los medicamentos o la bilirrubina solo pueden convertirse y excretarse de manera insuficiente. Ciertas enfermedades del hígado como la cirrosis o la hepatitis también pueden alterar la actividad de las enzimas de biotransformación. En la mayoría de los casos, las reacciones de la fase I se ven más afectadas que las de la fase II. También en este caso, los fármacos se convierten y excretan más lentamente, lo que prolonga su vida media, lo que también debe considerarse terapéuticamente.
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